[发明专利]一种厚板高温合金材料真空电子束焊接工艺

说明书

本发明公开了一种厚板高温合金材料真空电子束焊接工艺，包括以下步骤：S1、点焊；S2、第一次真空电子束焊接；S3、第二次真空电子束焊接；S4、第三次真空电子束焊接；本发明的焊接工艺在入真空炉进行真空电子束焊接之前，先通过点焊固定，保证在装卡固定过程中不会产生偏移错位，为了消除或减小变形，进行三次真空电子束焊接：第一次先进行深度为4.5~5.5mm的焊接，产生小的焊接应力后，第二次翻面再焊接，产生的焊接应力与第二次焊接应力抵消，减小变形；第三次再次翻面，保证焊接的有效深度从而将材料焊透。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体是涉及一种厚板高温合金材料真空电子束焊接工艺。

背景技术

焊接工艺是使焊接对象两者之间产生原子层面上的相互扩散，从而形成冶金结合的一种联结方式，主要通过加热、加压或两者共用来实现。焊接是目前大型高温合金承压件，连接件的连接方式之一，根据性能要求，选用适用的焊接方式，合适的焊接工艺参数及焊接前后的热处理，可使得焊接性能满足产品性能需要。目前对厚尺寸的高温合金材料焊接，极少有报道，因此研究厚尺寸高温合金焊接工艺参数及焊接性能，为高温合金焊接研究提供参考。

目前高温合金因合金元素含量高，接头熔合区易析出强化相，且容易产生焊接应力，因此容易出现变形翘曲和焊接裂纹，导致高温合金厚板材的焊接性能低下。

因此，本发明设计了一种厚板高温合金材料真空电子束焊接工艺来改善上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种厚板高温合金材料真空电子束焊接工艺。

本发明的技术方案是：一种厚板高温合金材料真空电子束焊接工艺，包括以下步骤：

S1、点焊：

经固溶处理后，在焊前对两个等厚板材的焊接面均进行脱脂清洗，通过点焊固定两个等厚板材的对接接口，得到点焊板材；

S2、第一次真空电子束焊接：

将所述点焊板材放入真空室，进行第一次真空电子束焊接，所述第一次真空电子束焊接得到深度为4.5~5.5mm的焊缝；

S3、第二次真空电子束焊接：

将步骤S2得到的板材再次放入真空室并翻面，进行第二次真空电子束焊接，所述第二次真空电子束焊接深度为板材厚度的2/3深；

S4、第三次真空电子束焊接：

将步骤S3得到的板材再次放入真空室并翻面，进行第三次真空电子束焊接，所述第三次真空电子束焊接深度为板材厚度的2/3深；第三次真空电子束焊接完成后进行去应力处理，得到焊接完成的厚板；

第一次真空电子束焊接、第二次真空电子束焊接、第三次真空电子束焊接的参数均为：聚集电流2200~2300mA，焊接束流100~150mA，焊接速度600~1000mm/min，焊接电压120~180KV，真空度5×10^-3mbar；

且在每次焊接完成后，向真空室内注入空气直到真空室的气压与外部大气压一致，并冷却至55~65℃为打开真空室做准备。

进一步地，步骤S1中，所述固溶处理的温度为1080~1160℃，升温速率为3~5℃/min，保温1.5~3h。

说明：通过固溶处理改善钢和合金的塑性和韧性，使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。

进一步地，步骤S1中，所述两个等厚板材的厚度为30~45mm。

说明：本发明选用上述厚度的板材，针对所述厚度进行焊接工艺的设计并获得性能优良的焊接厚尺寸板材。